【1】適配器模式

① 介紹

適配器模式是將一個類的接口，轉(zhuǎn)換成客戶期望的另一個接口。適配器讓原本接口不兼容的類可以合作無間。

適配器的作用可以簡單通過下圖得知，OO適配器就是將一個接口轉(zhuǎn)換成另一個接口，以符合客戶的期望。

實際場景應(yīng)用可以聯(lián)想插座適配器，如下圖所示。

適配器模式(Adapter Pattern)將某個類的接口轉(zhuǎn)換成客戶端期望的另一個接口表示，主的目的是兼容性，讓原本因接口不匹配不能一起工作的兩個類可以協(xié)同工作。其別名為包裝器(Wrapper)

適配器模式屬于結(jié)構(gòu)型模式，主要分為三類：類適配器模式、對象適配器模式、接口適配器模式

客戶使用適配器的過程如下：

• ① 客戶通過目標接口調(diào)用適配器的方法對適配器發(fā)出請求；
• ② 適配器使用被適配者接口把請求轉(zhuǎn)換成被適配者的一個或多個調(diào)用接口。用戶調(diào)用適配器轉(zhuǎn)化出來的目標接口方法，適配器再調(diào)用被適配者的相關(guān)接口方法
• ③ 客戶接受到調(diào)用的結(jié)果，但并未察覺這一切是適配器在其轉(zhuǎn)換作用。

也就是說，客戶和被適配者是解耦的，一個不知道另一個。如果目標接口很大，那么適配器的工作會很多。

比如SpringMVC中DispatcherServlet、HandlerAdapter與Handler之間的關(guān)系。DispatcherServlet只需要調(diào)用HandlerAdapter的handle方法即可，剩下的工作交給HandlerAdapter處理，而不關(guān)心下游細節(jié)。更多細節(jié)參考博文SpringMVC常見組件之HandlerMapping分析。

使用HandlerAdapter 的原因分析:
可以看到處理器的類型不同，有多重實現(xiàn)方式，那么調(diào)用方式就不是確定的，如果需要直接調(diào)用Controller 方法，需要調(diào)用的時候就得不斷是使用if else 來進行判斷是哪一種子類然后執(zhí)行。那么如果后面要擴展Controller，就得修改原來的代碼，這樣違背了OCP 原則。

SpringMVC定義了一個適配器接口，使得每一種Controller有一種對應(yīng)的適配器實現(xiàn)類。適配器代替controller執(zhí)行相應(yīng)的方法。擴展controller時，只需要增加一個適配器類就完成了SpringMVC的擴展。

② UML類圖

如下圖所示，這個適配器模式充滿著良好的OO設(shè)計原則：使用對象組合，以修改的接口包括被適配者。這種做法還有額外的優(yōu)點就是被適配者的任何子類都可以搭配著適配器使用。

需要注意的是，這個模式是如何把客戶和接口綁定起來，而不是和實現(xiàn)綁定起來的。我們可以使用數(shù)個適配器，每一個都負責(zé)轉(zhuǎn)換不同組的后臺類。或者，也可以加上新的實現(xiàn)，只要他們遵守模板接口就可以。

③ 對象和類的適配器

實際上有兩種適配器：對象適配器和類適配器。類適配器需要多重繼承才能實現(xiàn)，這在Java中不可能的。但是當(dāng)你使用多重繼承語言的時候，還是可能遇到這樣的需求。

類適配器類圖如下

類適配器不是使用組合來適配被適配者，而是繼承被適配者和目標類。類適配器的優(yōu)點是不需要重新實現(xiàn)其整個適配者。必要的時候可以覆蓋被適配者的行為。

對象適配器的優(yōu)點是不僅可以適配某個類，也可以適配該類的任何子類，將工作委托給被適配者進行讓事情更有彈性。

④ 真實案例

如這里編寫一個EnumeratorIterator適配器，將代碼中遺留的枚舉轉(zhuǎn)換為Iterator使用。

import java.util.Enumeration; import java.util.Iterator;/*** Created by jianggc at 2021/11/2.*/ public class EnumeratorIterator implements Iterator {Enumeration enumeration;public EnumeratorIterator(Enumeration enumeration) {this.enumeration = enumeration;}@Overridepublic boolean hasNext() {return enumeration.hasMoreElements();}@Overridepublic Object next() {return enumeration.nextElement();}@Overridepublic void remove() {throw new UnsupportedOperationException();} }

⑤ 裝飾者模式與適配器模式

裝飾著模式重點在包裝，當(dāng)事情一旦涉及到裝飾著，就表示有一些新的行為或責(zé)任要加入到設(shè)計中。如mybatis中的CachingExecutor。其擁有目標對象Executor delegate的引用，當(dāng)執(zhí)行方法如update時，首先執(zhí)行裝飾者CachingExecutor自身行為 flushCacheIfRequired(ms);，然后再傳遞調(diào)用目標對象delegate的update方法。

@Overridepublic int update(MappedStatement ms, Object parameterObject) throws SQLException {flushCacheIfRequired(ms);return delegate.update(ms, parameterObject);}

適配器模式的重點在轉(zhuǎn)換、解耦。當(dāng)必須將若干類整合在一起來提供給客戶所期望的接口時，不妨試試適配器。

【2】類適配器

基本介紹：Adapter 類，通過繼承src 類，實現(xiàn)dst 類接口，完成src->dst 的適配。以生活中充電器的例子來講解適配器，充電器本身相當(dāng)于Adapter，220V 交流電相當(dāng)于src (即被適配者)，我們的目dst(即目標)是5V 直流電。

思路分析如下圖

① 代碼示例

① 適配接口

//適配接口 public interface IVoltage5V {public int output5V(); }

② 被適配的類

//被適配的類 public class Voltage220V {//輸出220V的電壓public int output220V() {int src = 220;System.out.println("電壓=" + src + "伏");return src;} }

③ 適配器

//適配器類 public class VoltageAdapter extends Voltage220V implements IVoltage5V {@Overridepublic int output5V() {// TODO Auto-generated method stub//獲取到220V電壓int srcV = output220V();int dstV = srcV / 44 ; //轉(zhuǎn)成 5vreturn dstV;} }

④ 客戶端

public class Phone {//充電public void charging(IVoltage5V iVoltage5V) {if(iVoltage5V.output5V() == 5) {System.out.println("電壓為5V, 可以充電~~");} else if (iVoltage5V.output5V() > 5) {System.out.println("電壓大于5V, 不能充電~~");}} }public static void main(String[] args) {System.out.println(" === 類適配器模式 ====");Phone phone = new Phone();phone.charging(new VoltageAdapter()); }

② 分析

Java 是單繼承機制，所以類適配器需要繼承src 類這一點算是一個缺點, 因為這要求dst 必須是接口，有一定局限性。

src 類的方法在Adapter 中都會暴露出來，也增加了使用的成本。

由于其繼承了src 類，所以它可以根據(jù)需求重寫src 類的方法，使得Adapter 的靈活性增強了。

【3】對象適配器模式

基本思路和類的適配器模式相同，只是將Adapter 類作修改，不是繼承src 類，而是持有src 類的實例，以解決兼容性的問題。即：持有src 類，實現(xiàn)dst 類接口，完成src->dst 的適配。另外根據(jù)“合成復(fù)用原則”，在系統(tǒng)中盡量使用關(guān)聯(lián)關(guān)系（聚合）來替代繼承關(guān)系。對象適配器模式是適配器模式常用的一種。

仍然以上述充電案例分析，思路分析如下圖：

修改適配器類如下：

//適配器類 public class VoltageAdapter implements IVoltage5V {private Voltage220V voltage220V; // 關(guān)聯(lián)關(guān)系-聚合//通過構(gòu)造器，傳入一個 Voltage220V 實例public VoltageAdapter(Voltage220V voltage220v) {this.voltage220V = voltage220v;}@Overridepublic int output5V() {int dst = 0;if(null != voltage220V) {int src = voltage220V.output220V();//獲取220V 電壓System.out.println("使用對象適配器，進行適配~~");dst = src / 44;System.out.println("適配完成，輸出的電壓為=" + dst);}return dst;}}

client如下

public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println(" === 對象適配器模式 ====");Phone phone = new Phone();phone.charging(new VoltageAdapter(new Voltage220V())); }

分析

對象適配器和類適配器其實算是同一種思想，只不過實現(xiàn)方式不同。根據(jù)合成復(fù)用原則，使用組合替代繼承， 所以它解決了類適配器必須繼承src 的局限性問題，也不再要求dst必須是接口。使用成本更低，更靈活。

【4】接口適配器模式

一些書籍稱為：適配器模式(Default Adapter Pattern)或缺省適配器模式。核心思路就是當(dāng)不需要全部實現(xiàn)接口提供的方法時，可先設(shè)計一個抽象類實現(xiàn)接口，并為該接口中每個方法提供一個默認實現(xiàn)（空方法），那么該抽象類的子類可有選擇地覆蓋父類的某些方法來實現(xiàn)需求。

其適用于一個接口不想使用其所有的方法的情況。

如下所示接口有四個方法：

public interface Interface4 {public void m1();public void m2();public void m3();public void m4(); }

在抽象類AbsAdapter 我們將Interface4 的方法進行默認實現(xiàn)。

//在AbsAdapter 我們將 Interface4 的方法進行默認實現(xiàn) public abstract class AbsAdapter implements Interface4 {//默認實現(xiàn)public void m1() {}public void m2() {}public void m3() {}public void m4() {} }

client選擇覆蓋我們需要使用的接口方法，測試如下：

public static void main(String[] args) {AbsAdapter absAdapter = new AbsAdapter() {//只需要去覆蓋我們 需要使用 接口方法@Overridepublic void m1() {System.out.println("使用了m1的方法");}};absAdapter.m1(); }

適配器模式的注意事項和細節(jié)

三種命名方式，是根據(jù)src 是以怎樣的形式給到Adapter（在Adapter 里的形式）來命名的。

• 類適配器：以類給到，在Adapter 里，就是將src 當(dāng)做類，繼承
• 對象適配器：以對象給到，在Adapter 里，將src 作為一個對象，持有
• 接口適配器：以接口給到，在Adapter 里，將src 作為一個接口，實現(xiàn)

Adapter 模式最大的作用還是將原本不兼容的接口融合在一起工作。實際開發(fā)中，實現(xiàn)起來不拘泥于我們講解的三種經(jīng)典形式

【5】外觀模式

外觀模式提供了一個統(tǒng)一的接口，用來訪問子系統(tǒng)中的一群接口。外觀定義了一個高層接口，讓子系統(tǒng)更容易使用。外觀的意圖是要提供一個簡單的接口，好讓一個子系統(tǒng)更易于使用。

① 如果外觀封裝了子系統(tǒng)的類，那么需要低層功能的客戶如何接觸這些類？

外觀沒有封裝子系統(tǒng)的類，外觀只提供簡化的接口。所以客戶如果覺得有必要，依然可以直接使用子系統(tǒng)的類。這是外觀模式的一個很友好的特征：提供簡化的接口的同時，依然將系統(tǒng)完整的功能暴露出來，以供需要的人使用。

如果需要，可以讓外觀附加聰明功能，讓使用子系統(tǒng)更加方便。當(dāng)然，也可以根據(jù)實際應(yīng)用，為子系統(tǒng)創(chuàng)建多個外觀。

② 外觀模式的優(yōu)點

外觀模式不只是簡化接口，也允許你將客戶實現(xiàn)從任何子系統(tǒng)中解耦。

③ 適配器模式與外觀模式

外觀和適配器都可以包裝許多類。適配器模式將一個或多個類接口變成客戶所期望的一個接口。類似地，一個外觀也可以只針對一個擁有復(fù)雜接口的類提供簡化的接口。兩種模式的差異不在于它們包裝了一個類，而是在于它們的意圖。適配器模式的意圖是：改變接口符合客戶的期望；而外觀模式的意圖是：提供子系統(tǒng)的一個簡化接口。

④ 最少知識(Least Knowledge)原則

外觀模式完美契合了最少知識原則，客戶只需要知道外觀即可， 不需要知道外觀如何操作、下游子類細節(jié)。

當(dāng)需要使用一個現(xiàn)有的類而其接口并不符合你的需要時，就使用適配器。當(dāng)需要簡化并統(tǒng)一一個很大的接口或者一群復(fù)雜的接口時，使用外觀。適配器改變接口以符合客戶的期望。外觀將客戶從一個復(fù)雜的子系統(tǒng)中解耦。

適配器將一個對象保證起來以改變其接口；裝飾者將一個對象包裝起來以增加新的行為和責(zé)任；而外觀將一群對象包裝起來以簡化其接口。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的认真学习设计模式之适配器模式(Adapter Pattern)/包装器模式的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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